第2章三相整流电路.ppt

1 整流电路的换相压降 前面的分析，认为晶闸管的换流(Commutation between thyristors)都是瞬时完成 实际上电源也存在内阻抗，主要是变压器漏感(Transformer leakage inductance)及线路的杂散电感(Stray inductances) 考虑这些因素对整流电路的影响时，换流过程不能瞬间完成； * 1：第一项的系数，1.17U2，2 第二项的系数 * 电感性负载， 如电动机的励磁绕组，整流电路中串入的滤波电抗器等。 * 整理一下课件，公式，图形编号与课本对应； * * * Ⅰ、Ⅱ， 120，线电压 本节小结 理解：整流电路的换相压降 了解：电路分析，波形分析，公式计算。 了解：由于换相压降引起的整流电路外特性和直流电动机的机械特性 * * 《电力电子技术》电子教案 第2章 整流电路 2.4 晶闸管的保护与容量扩展 2.4 电力电子器件器件的保护 2.4.1 过电压的产生及过电压保护 2.4.2 过电流保护 2.4.3 电压及电流上升率的限制 2.4.4 晶闸管的容量扩展 2.4 晶闸管的保护 晶闸管承受过电压、过电流的能力很差，这是它的主要缺点。 晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度急剧上升，可能将PN结烧坏，造成元件内部短路或开路。 例如一只100A的晶闸管过电流为400A时，仅允许持续0.02秒，否则将因过热而损坏； 常用晶闸管的结构 螺栓型晶闸管 晶闸管模块 平板型晶闸管外形及结构 P1 N1 P2 N2 J1 J2 J3 A G K A K G 晶闸管耐受过电压的能力极差，电压超过其反向击穿电压时，即使时间极短，也容易损坏。 若正向电压超过转折电压时，则晶闸管误导通，导通后的电流较大，使器件受损。 图1-8 晶闸管的伏安特性 IG=0 -UA 0 IA Ubo 正向 导通 反向 击穿 IH -IA +UA UDSM UDRM IG1 IG2 URRM URSM IG2IG1 IG 正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，漏电流急剧增大，器件开通。 称“硬开通”，一般不允许硬开通； 正向特性 反向特性 什么是过电压？ ----超过正常工作时晶闸管应承受的最大峰值电压，称为过电压。 电力电子装置过电压—外因过电压、内因过电压 外因过电压 如来自雷击(Thunder lightening)、电网激烈波动或干扰； 内因过电压 主要来自装置内部器件的开关过程，比如晶闸管的关断过电压（换相过电压）； 2.4.1 过电压保护 Over-voltage protection 产生原因：晶闸管在换相结束后不能立刻恢复阻断，有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，di/dt很大，即使线路电感L很小，也会在器件两端感应出较大的电动势L*di/dt。 关断电流电压波形如图2-13所示。 感应电动势与正常的外电压叠加，反向加在阻断的晶闸管上。 叠加后的波形如图2-14所示。 1） 晶闸管的关断过电压（换相过电压） 第1章第*页 1.2.2 晶闸管的基本特性 2. 动态特性 图1-9 晶闸管的开通和关断过程波形 处理关断过电压的方法：晶闸管两端并接阻容，利用电容电压不能够突变的特性，吸收尖峰过电压，将造成过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电阻中消耗掉。 如图2-15所示。阻容参数经验数据见表2-2。 Snubber circuit 2） 交流侧过电压及其保护 产生原因：交流侧电路在接通、断开时会出现过电压。 处理方法：外因过电压抑制措施中，RC过电压抑制电路最为常见; 典型连接形式：如图2-16所示。大容量电力电子装置可采用图2-16 d 所示的整流式RC电路 3） 过电压保护器件 阻容吸收保护用于峰值不高、过电压能量不很大以及要求不高的场合。 对于电网遭受雷击或从电网侵入的干扰过电压，在要求高的场合常采用阀型避雷器 lightning arrester； 3） 过电压保护器件 常用压敏电阻VDR吸收过电压。 压敏电阻特性：正常电压时呈现高阻状态，仅有很小漏电流；过电压时，呈低阻态，迅速吸收过电压。 压敏电阻应用场合：与阻容吸收回路相同在交、直流侧完全可代替阻容吸收，但不能够作为限制du/dt保护，所以不并接于晶闸管两端。 瞬态电压抑制器：原理同压敏电阻类似，可吸收能量更大的过电压。 2.4.2 过电流保护 Over-current protection 过电流产生原因： 主要是?过载和短路两种情况 常用措施（如图2-18） 串接交流进线电抗，限制短路电流。不足之处：电流大时压降大。 电流检测和过流继电器，检测到过流时切断交流开